Filecoin原理与实现
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浙江嘉兴
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作者焜耀研究院 编著
出版社机械工业
ISBN9787111713463
出版时间2022-10
装帧平装
开本其他
定价89元
货号31592058
上书时间2024-10-14
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目录
推荐序<br />前 言<br />致 谢<br />原理篇 Filecoin原理与设计<br />第1章Filecoin基础 2<br />1.1 Filecoin简介 2<br />1.2 Filecoin的使命 4<br />1.3 Filecoin网络基础和基本概念 6<br />1.4 本章小结 9<br />第2章Filecoin的技术发展 10<br />2.1 站在巨人的肩膀上 10<br />2.2 《Filecoin白皮书》和技术演进 14<br />2.2.1 《Filecoin白皮书》 14<br />2.2.2 Filecoin证明系统 14<br />2.2.3 重构共识机制 15<br />2.3 主网启动 16<br />2.4 本章小结 17<br />第3章Filecoin的证明算法系统 18<br />3.1 分布式存储的安全性 18<br />3.1.1 世纪存储的挑战 19<br />3.1.2 去中心化存储的优势 20<br />3.1.3去中心化存储网络中可能<br />存在的作弊行为 21<br />3.2 Filecoin的复制证明 21<br />3.2.1 前置概念 21<br />3.2.2 复制证明的实现 22<br />3.3 时空证明系统 25<br />3.3.1 前置概念 25<br />3.3.2 时空证明的实现 25<br />3.4 本章小结 29<br />第4章Filecoin经济系统 30<br />4.1 海岛经济模型 30<br />4.1.1 数据市场 31<br />4.1.2 出口经济 31<br />4.1.3 市场参与者 32<br />4.2 基础设计原则 34<br />4.3 Filecoin经济模型中的反馈机制 35<br />4.4 初始参数 37<br />4.5 已验证的客户 38<br />4.6 本章小结 39<br />第5章Filecoin中的共识算法 40<br />5.1 共识技术基础 40<br />5.1.1 共识机制—领导人选举 41<br />5.1.2 秘密单个领导人选举 41<br />5.2 Filecoin共识机制的模型设计 42<br />5.2.1 Filecoin共识 42<br />5.2.2 模型化创建区块存力 42<br />5.2.3用时空证明保障数据的<br />安全性 43<br />5.2.4 使用存力达成共识 43<br />5.3 预期共识算法的实现 44<br />5.3.1 预期共识中的Ticket 45<br />5.3.2 秘密领导人选举 45<br />5.3.3 生成选举证明 47<br />5.3.4 分布函数的选择 49<br />5.4 一些实现细节 51<br />5.4.1 生成选举证明 51<br />5.4.2 领导人选举核查 52<br />5.4.3 链的选择 52<br />5.4.4 共识错误 54<br />5.5 本章小结 55<br />第6章Filecoin的其他基础组件 56<br />6.1 加密原语 56<br />6.1.1 消息及签名 57<br />6.1.2 ECDSA签名 58<br />6.1.3 BLS签名 58<br />6.2 可验证随机函数 59<br />6.2.1 随机数 60<br />6.2.2 从VRF中抽取票据 61<br />6.2.3 使用随机数 62<br />6.3 Filecoin引用的第三方库 63<br />6.3.1 Drand 63<br />6.3.2 IPFS协议 66<br />6.3.3 IPLD协议 66<br />6.3.4 libp2p协议 68<br />6.4 本章小结 68<br />第7章Filecoin的存储和检索 70<br />7.1 存储的基础数据及构成 70<br />7.1.1 基础数据类型 70<br />7.1.2 存储市场合约 72<br />7.1.3 链上订单状态流转 74<br />7.1.4存储及检索的数据流<br />传输模型 76<br />7.2 存储市场 78<br />7.2.1 存储市场运作概述 78<br />7.2.2 存储客户端 79<br />7.2.3 存储服务提供者 80<br />7.2.4 存储过程中的抵押及其意义 81<br />7.2.5 存储过程中的状态变化 82<br />7.3 检索市场 84<br />7.3.1 检索市场运作概述 84<br />7.3.2 检索客户端 85<br />7.3.3 检索服务商 86<br />7.3.4 检索过程中的信任建立 87<br />7.3.5 检索过程中的状态变化 88<br />7.4 本章小结 89<br />实现篇 Filecoin的基础技术和实现<br />第8章Filecoin区块链的节点实现 92<br />8.1 节点类型 92<br />8.2 节点本地存储 94<br />8.2.1 私钥存储 94<br />8.2.2 IPLD存储 95<br />8.3 节点的网络协议 96<br />8.4 节点的接口协议 97<br />8.5 节点的时钟 98<br />8.6 本章小结 99<br />第9章Filecoin区块链的文件与<br />数据 100<br />9.1 Filecoin的本地文件存储 100<br />9.2 Filecoin的数据片 101<br />9.2.1 数据片的数据结构 101<br />9.2.2 数据片表示 102<br />9.2.3 PieceStore抽象 104<br />9.3 Filecoin的数据传输 104<br />9.3.1 数据传输模块 105<br />9.3.2 术语 106<br />9.3.3 请求流程 106<br />9.3.4 数据结构 107<br />9.3.5 数据流实现样例 109<br />9.4 Filecoin的数据格式和序列化 114<br />9.5 本章小结 115<br />第10章Filecoin区块链 116<br />10.1 Filecoin区块链系统的组成 116<br />10.2 区块 117<br />10.2.1 区块的结构 117<br />10.2.2 TipSet 119<br />10.2.3 链管理器 120<br />10.2.4 区块生产者 120<br />10.3 消息池 121<br />10.4 链同步 122<br />10.4.1 链同步概述 123<br />10.4.2 链同步术语 123<br />10.4.3 链同步状态机 124<br />10.4.4 对等节点发现 125<br />10.4.5 步进区块验证 125<br />10.5 存储算力共识 127<br />10.5.1 存储服务提供者 128<br />10.5.2 区块生产者 128<br />10.5.3 算力 128<br />10.5.4 信标项 129<br />10.5.5 随机票 130<br />10.5.6 最小区块生产者 131<br />10.5.7 存储算力Actor 131<br />10.6 本章小结 133<br />第11章Filecoin区块链的虚拟机 134<br />11.1 Filecoin虚拟机的基本概念 134<br />11.2 Actor接口 136<br />11.3 状态树 137<br />11.4 消息 137<br />11.4.1 Actor的嵌套调用 137<br />11.4.2 语法验证 137<br />11.4.3 语义验证 139<br />11.5 运行时环境 139<br />11.5.1 收据 139<br />11.5.2 Actor接口 139<br />11.5.3 系统调用 140<br />11.6 Gas费用 140<br />11.6.1 原理 140<br />11.6.2 实现 141<br />11.6.3 参数 141<br />11.7 系统Actor 144<br />11.8 解释器 147<br />11.9 Filecoin虚拟机的未来发展 149<br />11.9.1虚拟机子系统的扩展<br />动力 149<br />11.9.2虚拟机子系统的架构<br />设计 150<br />11.9.3虚拟机子系统的扩展<br />需求 151<br />11.10 本章小结 152<br />第12章Filecoin存储服务保障 153<br />12.1 扇区 153<br />12.1.1 生命周期 154<br />12.1.2 扇区质量 156<br />12.1.3 扇区封装 158<br />12.1.4 扇区故障 159<br />12.1.5 扇区恢复 159<br />12.1.6 增加存储 160<br />12.1.7 扇区升级 160<br />12.2 区块生产 161<br />12.2.1 出块系统 161<br />12.2.2 证明算法 162<br />12.2.3 账本管理 165<br />12.3 节点质押 166<br />12.4 证明子系统 167<br />12.4.1 扇区时空证明管理器 168<br />12.4.2 扇区复制证明管理器 169<br />12.5 本章小结 169<br />第13章Filecoin的实现案例 170<br />13.1 为什么需要多种实现 170<br />13.2 Filecoin的四个实现实例 171<br />13.2.1Lotus：广泛采用的Filecoin实现 171<br />13.2.2 Venus：Filecoin集群软件 173<br />13.2.3Fuhon：Filecoin的C++<br />实现 174<br />13.2.4Forest：Filecoin的Rust<br />实现 175<br />13.3 本章小结 175<br />第14章Filecoin集群架构及搭建<br />基础 176<br />14.1 Lotus集群 176<br />14.1.1 组件介绍 176<br />14.1.2 Lotus集群硬件要求 178<br />14.1.3 Lotus的编译和安装 180<br />14.1.4 运行Lotus集群 182<br />14.2 Venus分布式存储服务 187<br />14.2.1 Venus集群的目标 188<br />14.2.2 Venus的分布式存储架构 188<br />14.2.3 组件介绍 189<br />14.2.4 链服务层组件部署 190<br />14.2.5 独立组件部署和接入 193<br />14.3 本章小结 197<br />拓展篇 Filecoin技术创新与<br />?生态探索<br />第15章区块链世界中的Filecoin 200<br />15.1 对区块链世界的回馈 200<br />15.1.1共识：PoW和PoS之外的<br />一点小创新 200<br />15.1.2 安全性挑战 201<br />15.1.3 社区治理的新尝试 203<br />15.2 与其他区块链的合纵连横 204<br />15.2.1 Filecoin的自我定位 204<br />15.2.2 与外部的互通互动 206<br />15.3 本章小结 208<br />第16章Filecoin新技术探索 209<br />16.1 构建未来 209<br />16.2 新的PoRep尝试 211<br />16.3SnarkPack：零知识证明的聚合<br />算法 212<br />16.3.1 背景 212<br />16.3.2 为什么需要SnarkPack 213<br />16.3.3 SnarkPack的实现 213<br />16.4Winkle：抵御针对PoS系统的<br />长程攻击 215<br />16.4.1 概述 215<br />16.4.2 机制 215<br />16.4.3 总结 216<br />16.5GossipSub：抗攻击的消息分发<br />协议 217<br />16.5.1 概述 217<br />16.5.2 常见的攻击类型 218<br />16.5.3 组网策略 218<br />16.5.4 评分体系 220<br />16.5.5 缓冲策略 220<br />16.5.6 总结 221<br />16.6 本章小结 221<br />第17章Filecoin实现的发展和生态开发 222<br />17.1Filecoin的实现需要适应生态的<br />发展要求 222<br />17.1.1Filecoin节点实现是生态的<br />一部分 222<br />17.1.2 当前实现过于集中 223<br />17.1.3 模块化的架构 224<br />17.2 围绕存储建立生态 225<br />17.2.1 敏捷开发工具 225<br />17.2.2Filecoin存储和检索工具<br />支持 225<br />17.2.3 Filecoin服务于NFT 226<br />17.3 本章小结 227
内容摘要
本书系统介绍Filecoin的原理与实现，深入分析了Filecoin的底层运行机制。主要内容分三个部分：原理篇、实现篇和拓展篇。原理篇包括第1~7章，在简单介绍Filecoin的基础知识和技术发展的基础上，着重对Filecoin的设计和原理进行比较详细的阐述。实现篇包括第8~14章，讲述Filecoin的基础技术和实现。拓展篇包括第15~17章，讲述Filecoin的技术创新和生态探索。
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